पीईटी

पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट (कधीकधी लिहिलेले पॉली(इथिलीन टेरेफ्थालेट)), सामान्यतः संक्षिप्त पीईटी, पीईटी, किंवा अप्रचलित PETP किंवा PET-P, सर्वात सामान्य आहे थर्माप्लास्टिक पॉलिमर च्या राळ पॉलिस्टर कुटुंब आणि कपड्यांसाठी तंतूंमध्ये वापरले जाते, कंटेनर द्रवपदार्थ आणि खाद्यपदार्थांसाठी, उत्पादनासाठी थर्मोफॉर्मिंग आणि अभियांत्रिकी रेजिनसाठी ग्लास फायबरच्या संयोजनात.

हे ब्रँड नावाने देखील संदर्भित केले जाऊ शकते डेक्रॉन; ग्रेट ब्रिटन मध्ये, टेरीलीन; किंवा, रशिया आणि माजी सोव्हिएत युनियनमध्ये, लवसान.

जगातील बहुतांश पीईटी उत्पादन हे कृत्रिम तंतूंसाठी (६०% पेक्षा जास्त) आहे, ज्यात जागतिक मागणीच्या ३०% बाटली उत्पादनाचा वाटा आहे. टेक्सटाईल ऍप्लिकेशन्सच्या संदर्भात, पीईटीला त्याच्या सामान्य नावाने संबोधले जाते, पॉलिस्टर, तर परिवर्णी शब्द पीईटी सामान्यतः पॅकेजिंगच्या संबंधात वापरले जाते. पॉलिस्टर जागतिक पॉलिमर उत्पादनात सुमारे 18% बनवते आणि ते चौथ्या क्रमांकावर आहे पॉलिमर; पॉलीथिलीन(PE), पॉलीप्रोपीलीन (पीपी) आणि पॉलीव्हिनायल क्लोराईड (PVC) अनुक्रमे प्रथम, द्वितीय आणि तृतीय आहेत.

PET चा समावेश होतो पॉलिमराइज्ड मोनोमर इथिलीन टेरेफ्थालेटची एकके, पुनरावृत्तीसह (सी₁₀H₈O₄) युनिट्स. पीईटी सामान्यतः पुनर्नवीनीकरण केले जाते, आणि संख्या आहे 1 त्याचे पुनर्वापराचे प्रतीक म्हणून.

त्याच्या प्रक्रिया आणि थर्मल इतिहासावर अवलंबून, पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट आकारहीन (पारदर्शक) आणि एक म्हणून अस्तित्वात असू शकते. अर्ध-स्फटिक पॉलिमर. अर्ध-क्रिस्टलाइन सामग्री त्याच्या क्रिस्टल रचना आणि कणांच्या आकारानुसार पारदर्शक (कण आकार < 500 एनएम) किंवा अपारदर्शक आणि पांढरा (काही मायक्रोमीटरपर्यंत कण आकार) दिसू शकते. त्याचे मोनोमर bis(2-हायड्रॉक्सीथिल) टेरेफ्थालेट द्वारे संश्लेषित केले जाऊ शकते एस्टरिफिकेशन दरम्यान प्रतिक्रिया टेरेफॅथेलिक acidसिड आणि इथिलीन ग्लायकॉल उपउत्पादन म्हणून पाण्यासह किंवा द्वारे transesterification दरम्यान प्रतिक्रिया इथिलीन ग्लायकॉल आणि डायमिथाइल टेरेफ्थालेट सह मिथेनॉल उपउत्पादन म्हणून. पॉलिमरायझेशन ए द्वारे आहे polycondensation मोनोमर्सची प्रतिक्रिया (एस्टेरिफिकेशन/ट्रान्सस्टेरिफिकेशन नंतर लगेचच केली जाते) बायप्रॉडक्ट म्हणून पाण्यासह.

नावे
IUPAC नाव पॉली(इथिल बेंझिन-१,४-डायकार्बोक्झिलेट)
अभिज्ञापक
कॅस नंबर	25038-59-9
संक्षेपात	पीईटी, पीईटीई
गुणधर्म
रासायनिक सूत्र	(C10H8O4)n
मॉलर मास	चल
घनता	1.38 ग्राम / सें.मी.3 (20 °C), अनाकार: 1.370 ग्रॅम / सेमी3, सिंगल क्रिस्टल: 1.455 ग्रॅम / सेमी3
द्रवणांक	> 250 °C, 260 °C
उत्कलनांक	> 350 °C (विघटन)
पाण्यात विद्राव्यता	व्यावहारिकदृष्ट्या अघुलनशील
औष्मिक प्रवाहकता	0.15 ते 0.24 वॅट मी-1 K-1
अपवर्तक सूचकांक(nD)	१.५७–१.५८, १.५७५०
थर्माकोमेस्ट्री
विशिष्ट उष्णता क्षमता (C)	1.0 kJ/(kg·K)
संबंधित संयुगे
संबंधित मोनोमर्स	टेरेफॅथेलिक acidसिड इथिलीन ग्लायकॉल
अन्यथा नोंद कोठेही वगळता, सामग्रीमधील डेटा दिला जातो मानक राज्य (25 डिग्री सेल्सियस [77 ° फॅ], 100 केपीए) वर.

वापर

पीईटी ही उत्कृष्ट पाणी आणि आर्द्रता अडथळा सामग्री असल्यामुळे, पीईटीपासून बनवलेल्या प्लास्टिकच्या बाटल्या शीतपेयांसाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात (कार्बोनेशन पहा). काही विशिष्ट बाटल्यांसाठी, जसे की बीअरच्या प्रतिबंधासाठी नियुक्त केलेल्या, PET सँडविच अतिरिक्त पॉलिव्हिनाईल अल्कोहोल (PVOH) थर ऑक्सिजन पारगम्यता कमी करते.

द्विअक्षीय उन्मुख पीईटी फिल्म (बहुतेकदा त्याच्या व्यापारिक नावांपैकी एकाने ओळखली जाते, “Mylar”) ची पारगम्यता कमी करण्यासाठी आणि ते परावर्तित आणि अपारदर्शक बनवण्यासाठी त्यावर धातूची पातळ फिल्म बाष्पीभवन करून अल्युमिनाइझ केली जाऊ शकते (एमपीईटी). हे गुणधर्म लवचिक अन्नासह अनेक अनुप्रयोगांमध्ये उपयुक्त आहेत पॅकेजिंग आणि औष्णिक पृथक्. पहा: "जागा ब्लँकेट्स" त्याच्या उच्च यांत्रिक सामर्थ्यामुळे, PET फिल्म बहुतेकदा टेप अनुप्रयोगांमध्ये वापरली जाते, जसे की चुंबकीय टेपसाठी वाहक किंवा दाब-संवेदनशील चिकट टेपसाठी बॅकिंग.

नॉन-ओरिएंटेड पीईटी शीट असू शकते थर्मोफॉर्म्ड पॅकेजिंग ट्रे आणि ब्लिस्टर पॅक बनवण्यासाठी. स्फटिक करण्यायोग्य पीईटी वापरल्यास, ट्रे गोठवलेल्या जेवणासाठी वापरल्या जाऊ शकतात, कारण ते अतिशीत आणि ओव्हन बेकिंग तापमान दोन्ही सहन करतात. अनाकार पीईटीच्या विरूद्ध, जे पारदर्शक आहे, क्रिस्टलाइझ करण्यायोग्य पीईटी किंवा सीपीईटी काळ्या रंगाचे असतात.

काचेच्या कणांनी किंवा तंतूंनी भरल्यावर ते लक्षणीयरीत्या कडक आणि अधिक टिकाऊ बनते.

PET चा वापर पातळ फिल्म सोलर सेलमध्ये सब्सट्रेट म्हणून देखील केला जातो.

टेरिलीनला बेल रोप टॉपमध्ये देखील चिरडले जाते जेणेकरुन दोरी छतावरून जाताना झीज होऊ नयेत.

इतिहास

जॉन रेक्स व्हिनफिल्ड, जेम्स टेनंट डिक्सन आणि त्यांचे नियोक्ता कॅलिको प्रिंटर्स असोसिएशन ऑफ मँचेस्टर, इंग्लंड यांनी 1941 मध्ये पीईटीचे पेटंट घेतले होते. डेलावेअर, यूएसए मधील EI DuPont de Nemours ने प्रथम जून 1951 मध्ये Mylar हा ट्रेडमार्क वापरला आणि 1952 मध्ये त्याची नोंदणी प्राप्त झाली. हे अजूनही पॉलिस्टर फिल्मसाठी वापरले जाणारे सर्वात प्रसिद्ध नाव आहे. ट्रेडमार्कचा सध्याचा मालक ड्यूपॉन्ट तेजिन फिल्म्स यूएस आहे, ही जपानी कंपनीसोबत भागीदारी आहे.

सोव्हिएत युनियनमध्ये, पीईटी प्रथम 1949 मध्ये यूएसएसआर अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या उच्च-आण्विक संयुगे संस्थेच्या प्रयोगशाळांमध्ये तयार करण्यात आली आणि त्याचे नाव “लवसान” हे त्याचे संक्षिप्त रूप आहे (लाबॉराटोरी इन्स्टिट्युटा высокомолекулярных соединений Аकॅडेमी наук СССР).

पीईटी बाटलीचे पेटंट 1973 मध्ये नॅथॅनियल वायथ यांनी केले होते.

भौतिक गुणधर्म

पीईटी त्याच्या नैसर्गिक अवस्थेत रंगहीन, अर्ध-स्फटिकासारखे राळ आहे. त्यावर प्रक्रिया कशी केली जाते यावर आधारित, पीईटी अर्ध-कठोर ते कठोर असू शकते आणि ते खूप हलके आहे. हे एक चांगला वायू आणि वाजवी ओलावा अडथळा तसेच अल्कोहोल (अतिरिक्त "अडथळा" उपचार आवश्यक आहे) आणि सॉल्व्हेंट्ससाठी चांगला अडथळा बनवते. हे मजबूत आणि प्रभाव-प्रतिरोधक आहे. क्लोरोफॉर्म आणि टोल्युइन सारख्या काही इतर रसायनांच्या संपर्कात आल्यावर PET पांढरा होतो.

पॉलिस्टर तंतूंचा अपवाद वगळता, व्यावसायिक उत्पादनांसाठी सुमारे 60% क्रिस्टलायझेशन ही वरची मर्यादा आहे. T च्या खाली वितळलेले पॉलिमर वेगाने थंड करून स्पष्ट उत्पादने तयार केली जाऊ शकतात_g अनाकार घन तयार करण्यासाठी काचेचे संक्रमण तापमान. काचेप्रमाणे, अनाकार पीईटी तयार होते जेव्हा त्याचे रेणू वितळले जातात तेव्हा त्यांना व्यवस्थित, स्फटिक पद्धतीने व्यवस्थित ठेवण्यासाठी पुरेसा वेळ दिला जात नाही. खोलीच्या तपमानावर रेणू जागोजागी गोठलेले असतात, परंतु, T वर गरम करून पुरेशी उष्णता उर्जा त्यांच्यामध्ये परत ठेवल्यास_g, ते पुन्हा हलू लागतात, ज्यामुळे क्रिस्टल्स न्यूक्लिट होऊ शकतात आणि वाढू शकतात. ही प्रक्रिया सॉलिड-स्टेट क्रिस्टलायझेशन म्हणून ओळखली जाते.

जेव्हा हळूहळू थंड होऊ दिले जाते, तेव्हा वितळलेले पॉलिमर अधिक स्फटिकासारखे पदार्थ बनवते. हे साहित्य आहे गोलाकार अनेक लहान समाविष्टीत क्रिस्टलाइट्स जेव्हा एक मोठा एकल क्रिस्टल बनण्याऐवजी आकारहीन घनापासून स्फटिक बनते. क्रिस्टलाइट्स आणि त्यांच्यामधील आकारहीन प्रदेशांमधील सीमा ओलांडत असताना प्रकाश विखुरतो. या विखुरण्याचा अर्थ असा आहे की स्फटिकासारखे पीईटी बहुतेक प्रकरणांमध्ये अपारदर्शक आणि पांढरे असते. फायबर ड्रॉइंग ही काही औद्योगिक प्रक्रियांपैकी एक आहे जी जवळजवळ एकल-क्रिस्टल उत्पादन तयार करतात.

आंतरिक चिकटपणा

पीईटीच्या सर्वात महत्वाच्या वैशिष्ट्यांपैकी एक म्हणून ओळखले जाते आंतरिक चिकटपणा (IV).

सापेक्ष स्निग्धता ते एकाग्रतेच्या शून्य एकाग्रतेवर एक्स्ट्रापोलेटिंग करून सापडलेली सामग्रीची आंतरिक स्निग्धता ज्यामध्ये मोजली जाते डेसिलिटर प्रति ग्रॅम (dℓ/g). आंतरिक स्निग्धता त्याच्या पॉलिमर साखळींच्या लांबीवर अवलंबून असते परंतु शून्य एकाग्रतेवर एक्स्ट्रापोलेट झाल्यामुळे कोणतेही एकक नाहीत. पॉलिमर साखळ्या जितक्या लांब असतील तितक्या साखळ्यांमध्ये अडकतात आणि त्यामुळे चिकटपणा जास्त असतो. राळच्या एका विशिष्ट बॅचची सरासरी साखळी लांबी दरम्यान नियंत्रित केली जाऊ शकते polycondensation.

पीईटीची आंतरिक व्हिस्कोसिटी श्रेणी:

फायबर ग्रेड

0.40–0.70 कापड

0.72–0.98 तांत्रिक, टायर कॉर्ड

चित्रपट ग्रेड

0.60-0.70 BoPET (biaxally ओरिएंटेड PET फिल्म)

साठी 0.70–1.00 शीट ग्रेड थर्मोफॉर्मिंग

बाटली ग्रेड

0.70–0.78 पाण्याच्या बाटल्या (फ्लॅट)

0.78–0.85 कार्बोनेटेड सॉफ्ट ड्रिंक ग्रेड

मोनोफिलामेंट, अभियांत्रिकी प्लास्टिक

1.00-2.00

वाळविणे

पीईटी आहे वाष्प त्वरित शोषून घेणारा, म्हणजे ते त्याच्या सभोवतालचे पाणी शोषून घेते. तथापि, जेव्हा हे “ओलसर” पीईटी नंतर गरम केले जाते, तेव्हा पाणी hydrolyzes पीईटी, त्याची लवचिकता कमी करते. अशा प्रकारे, मोल्डिंग मशीनमध्ये राळवर प्रक्रिया करण्यापूर्वी, ते वाळवले पाहिजे. ए च्या वापराद्वारे कोरडेपणा प्राप्त केला जातो desiccant किंवा पीईटी प्रक्रिया उपकरणांमध्ये भरण्यापूर्वी ड्रायर.

ड्रायरच्या आत, राळ असलेल्या हॉपरच्या तळाशी गरम कोरडी हवा पंप केली जाते जेणेकरून ती गोळ्यांमधून वर वाहते आणि ओलावा काढून टाकते. गरम ओल्या हवा हॉपरच्या वरच्या भागातून बाहेर पडते आणि प्रथम आफ्टर-कूलरद्वारे चालविली जाते, कारण गरम हवेपेक्षा थंड हवेतील ओलावा काढून टाकणे सोपे आहे. परिणामी थंड ओले हवा नंतर डेसिकंट बेडमधून जाते. शेवटी, डेसिकंट बेडमधून बाहेर पडणारी थंड कोरडी हवा प्रोसेस हीटरमध्ये पुन्हा गरम केली जाते आणि त्याच प्रक्रियेद्वारे बंद लूपमध्ये परत पाठविली जाते. सामान्यतः, प्रक्रिया करण्यापूर्वी रेझिनमधील अवशिष्ट ओलावा पातळी 50 भाग प्रति दशलक्ष (पाण्याचे भाग प्रति दशलक्ष राळ भाग, वजनानुसार) पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. ड्रायरचा निवास वेळ सुमारे चार तासांपेक्षा कमी नसावा. याचे कारण असे की 4 तासांपेक्षा कमी वेळेत सामग्री सुकविण्यासाठी 160 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमान आवश्यक असते. पाण्याबरोबर संयोग होऊन लहान कणात पृथ: क्करण होणे ते सुकवण्याआधीच गोळ्यांच्या आत सुरू होतात.

पीईटी कॉम्प्रेस्ड एअर रेझिन ड्रायरमध्ये देखील वाळवता येते. कॉम्प्रेस्ड एअर ड्रायर्स कोरडे होणारी हवा पुन्हा वापरत नाहीत. कोरडी, गरम झालेली संकुचित हवा पीईटी गोळ्यांद्वारे डेसिकेंट ड्रायरमध्ये प्रसारित केली जाते, नंतर वातावरणात सोडली जाते.

कॉपोलिमर

शुद्ध व्यतिरिक्त (होमोपॉलिमर) पीईटी, पीईटी द्वारे सुधारित कॉपोलिमेरायझेशन उपलब्ध आहे.

काही प्रकरणांमध्ये, copolymer सुधारित गुणधर्म एक विशिष्ट अर्ज अधिक इष्ट आहे. उदाहरणार्थ, सायक्लोहेक्सेन डायमेथॅनॉल (सीएचडीएम) च्या जागी पॉलिमर रीढ़ मध्ये जोडली जाऊ शकते इथिलीन ग्लायकॉल. हा बिल्डिंग ब्लॉक बदलून घेतलेल्या इथिलीन ग्लायकोल युनिटपेक्षा खूपच मोठा (6 अतिरिक्त कार्बन अणू) असल्याने इथिलिन ग्लायकोल युनिट ज्या प्रकारे तयार करतो त्या शेजारच्या साखळ्यांसह बसत नाही. हे क्रिस्टलायझेशनमध्ये व्यत्यय आणते आणि पॉलिमरचे वितळणारे तापमान कमी करते. सर्वसाधारणपणे, अशा पीईटीला पीईटीजी किंवा पीईटी-जी (पॉलिथिलीन टेरेफ्थालेट ग्लाइकोल-सुधारित; ईस्टमन केमिकल, एसके केमिकल्स आणि आर्टेनिस इटालिया हे काही पीईटीजी उत्पादक आहेत) म्हणून ओळखले जाते. पीईटीजी एक स्पष्ट अकार्फोरस थर्माप्लास्टिक आहे जो इंजेक्शन मोल्डेड किंवा शीट बाहेर काढला जाऊ शकतो. प्रक्रियेदरम्यान ते रंगविले जाऊ शकते.

आणखी एक सामान्य सुधारक आहे आयसोफॅथलिक acidसिड, १,- पैकी काही बदलून (पॅरा-) लिंक केलेले टेरिफाथलेट युनिट्स 1,2- (ऑर्थो-) किंवा 1,3- (मेटा-) जोडण्यामुळे साखळीत एक कोन तयार होतो, ज्यामुळे क्रिस्टलायटी देखील त्रासते.

अशा कॉपोलिमर काही मोल्डिंग अनुप्रयोगांसाठी फायदेशीर असतात, जसे की थर्मोफॉर्मिंग, जे सह-पीईटी फिल्ममधून ट्रे किंवा फोड पॅकेजिंग बनविण्यासाठी वापरली जाते, किंवा अनाकार पीईटी शीट (ए-पीईटी) किंवा पीईटीजी शीट. दुसरीकडे, इतर अनुप्रयोगांमध्ये स्फटिकरुप करणे महत्वाचे आहे जिथे यांत्रिक आणि आयामी स्थिरता महत्वाची आहे जसे की सीट बेल्ट. पीईटी बाटल्यांसाठी, आयसोफॅथलिक acidसिड, सीएचडीएम, डायथिलीन ग्लायकोल (डीईजी) किंवा इतर कमोनॉमर उपयुक्त ठरू शकतातः जर केवळ अल्प प्रमाणात कॉमनोमर वापरले गेले तर क्रिस्टलीकरण कमी होते परंतु पूर्णपणे प्रतिबंधित केले जात नाही. परिणामी बाटल्या मार्गे मिळण्यायोग्य असतात स्ट्रेच ब्लो मोल्डिंग (“एसबीएम”), कार्बोनेटेड पेय पदार्थांमध्ये कार्बन डायऑक्साइड सारख्या अरोमास आणि वायूंसाठी पुरेसा अडथळा म्हणून पुरेशी स्पष्ट आणि क्रिस्टलीय दोन्ही आहेत.

उत्पादन

पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेटपासून तयार केले जाते इथिलीन ग्लायकॉल आणि डायमिथाइल टेरेफ्थालेट (C₆H₄(सीओ₂CH₃)₂) किंवा टेरेफॅथेलिक acidसिड.

माजी आहे ए transesterification प्रतिक्रिया, तर नंतरचे एक आहे एस्टरिफिकेशन प्रतिक्रिया

डायमिथाइल टेरेफ्थालेट प्रक्रिया

In डायमिथाइल टेरेफ्थालेट प्रक्रियेत, हे संयुग आणि अतिरिक्त इथिलीन ग्लायकोल वितळताना 150-200 °C तापमानासह प्रतिक्रिया देतात मूलभूत उत्प्रेरक. मिथेनॉल (सीएच₃ओएच) प्रतिक्रिया पुढे नेण्यासाठी डिस्टिलेशनद्वारे काढले जाते. अतिरिक्त इथिलीन ग्लायकॉल व्हॅक्यूमच्या मदतीने उच्च तापमानात डिस्टिल्ड केले जाते. दुसरी ट्रान्सस्टेरिफिकेशन पायरी 270-280 °C वर पुढे जाते, तसेच इथिलीन ग्लायकॉलचे सतत ऊर्धपातन होते.

प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे आदर्श आहेत:

पहिली पायरी

C₆H₄(सीओ₂CH₃)₂ + 2 HOCH₂CH₂OH → C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओह)₂ + 2 CH₃OH

दुसरी पायरी

n C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओह)₂ → [(CO)C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओ)]_n + n उच्च₂CH₂OH

टेरेफ्थालिक ऍसिड प्रक्रिया

मध्ये टेरेफॅथेलिक acidसिड प्रक्रिया, इथिलीन ग्लायकोल आणि टेरेफ्थालिक ऍसिडचे एस्टरिफिकेशन थेट मध्यम दाब (2.7-5.5 बार) आणि उच्च तापमान (220-260 °C) वर केले जाते. प्रतिक्रियेत पाणी काढून टाकले जाते आणि ते सतत ऊर्धपातन करून देखील काढले जाते:

n C₆H₄(सीओ₂H)₂ + n उच्च₂CH₂OH → [(CO)C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओ)]_n + 2n H₂O

अधोगती

प्रक्रिया करताना पीईटीला विविध प्रकारच्या निकृष्टतेचा सामना करावा लागतो. हायड्रोलाइटिक आणि कदाचित सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे थर्मल ऑक्सिडेशन होऊ शकते. जेव्हा पीईटी कमी होते, तेव्हा अनेक गोष्टी घडतात: विकृतीकरण, साखळी कात्री कमी आण्विक वजन परिणामी, निर्मिती एसिटालहाइडआणि क्रॉस-लिंक ("जेल" किंवा "फिश-आय" निर्मिती). भारदस्त तापमानात दीर्घकाळापर्यंत थर्मल उपचारानंतर विविध क्रोमोफोरिक प्रणालींच्या निर्मितीमुळे विकृती येते. जेव्हा पॉलिमरची ऑप्टिकल आवश्यकता खूप जास्त असते, जसे की पॅकेजिंग ऍप्लिकेशन्समध्ये तेव्हा ही समस्या बनते. थर्मल आणि थर्मोऑक्सिडेटिव्ह डिग्रेडेशनमुळे सामग्रीची खराब प्रक्रियाक्षमता वैशिष्ट्ये आणि कार्यप्रदर्शन होते.

हे कमी करण्याचा एक मार्ग म्हणजे a कॉपॉलिमर. कॉमोनोमर्स जसे की CHDM किंवा आयसोफॅथलिक acidसिड वितळण्याचे तापमान कमी करा आणि पीईटीच्या क्रिस्टलिनिटीची डिग्री कमी करा (विशेषत: जेव्हा सामग्री बाटलीच्या उत्पादनासाठी वापरली जाते तेव्हा महत्वाचे). अशाप्रकारे, राळ कमी तापमानात आणि/किंवा कमी शक्तीने प्लास्टीकली तयार होऊ शकते. हे र्‍हास टाळण्यास मदत करते, तयार उत्पादनातील एसीटाल्डिहाइड सामग्री स्वीकार्य (म्हणजे लक्षात न येणार्‍या) पातळीवर कमी करते. पहा कॉपॉलिमर, वर. पॉलिमरची स्थिरता सुधारण्याचा आणखी एक मार्ग म्हणजे स्टेबिलायझर्स वापरणे, प्रामुख्याने अँटिऑक्सिडंट्स जसे फॉस्फाइट. अलीकडे, नॅनोस्ट्रक्चर्ड रसायनांचा वापर करून सामग्रीचे आण्विक स्तर स्थिरीकरण देखील विचारात घेतले गेले आहे.

एसीटाल्डेहाइड

एसीटाल्डेहाइड फळाचा वास असलेला रंगहीन, अस्थिर पदार्थ आहे. काही फळांमध्ये ते नैसर्गिकरित्या तयार होत असले तरी, बाटलीबंद पाण्यात ते चवीला कमी होऊ शकते. सामग्रीच्या चुकीच्या हाताळणीद्वारे पीईटीच्या ऱ्हासाने एसीटाल्डिहाइड तयार होतो. उच्च तापमान (पीईटी 300 °C किंवा 570 °F च्या वर विघटित होते), उच्च दाब, एक्सट्रूडर वेग (अत्यधिक कातरणे तापमान वाढवते), आणि लांब बॅरल निवास वेळ हे सर्व एसीटाल्डिहाइडच्या उत्पादनास हातभार लावतात. जेव्हा एसीटाल्डिहाइड तयार होतो, तेव्हा त्यातील काही कंटेनरच्या भिंतींमध्ये विरघळतात आणि नंतर पसरते आत साठवलेल्या उत्पादनामध्ये, चव आणि सुगंध बदलून. ही गैर-उपभोग्य वस्तूंसाठी (जसे की शॅम्पू), फळांच्या रसांसाठी (ज्यामध्ये आधीच एसीटाल्डिहाइड असते) किंवा सॉफ्ट ड्रिंक्स सारख्या मजबूत-चविष्ट पेयांसाठी अशी समस्या नाही. बाटलीबंद पाण्यासाठी, तथापि, कमी एसीटाल्डिहाइड सामग्री अत्यंत महत्वाची आहे, कारण, जर काहीही सुगंधावर मुखवटा लावत नसेल तर, एसीटाल्डिहाइडची अत्यंत कमी सांद्रता (पाण्यात 10-20 भाग प्रति अब्ज) देखील चवीला कमी करू शकते.

सुरमा

सुरमा (Sb) एक धातूचा घटक आहे जो संयुगांच्या स्वरूपात उत्प्रेरक म्हणून वापरला जातो जसे की अँटीमोनी ट्रायक्साइड (Sb₂O₃) किंवा पीईटीच्या उत्पादनात अँटीमोनी ट्रायसिटेट. उत्पादनानंतर, उत्पादनाच्या पृष्ठभागावर शोधण्यायोग्य प्रमाणात अँटीमोनी आढळू शकते. हे अवशेष वॉशिंगसह काढले जाऊ शकतात. अँटिमनी देखील सामग्रीमध्येच राहते आणि अशा प्रकारे, अन्न आणि पेयांमध्ये स्थलांतर करू शकते. पीईटीला उकळत्या किंवा मायक्रोवेव्हिंगच्या संपर्कात आणल्याने अँटीमोनीची पातळी लक्षणीयरीत्या वाढू शकते, शक्यतो USEPA जास्तीत जास्त दूषित पातळीपेक्षा जास्त. WHO द्वारे मूल्यमापन केलेली पिण्याच्या पाण्याची मर्यादा 20 भाग प्रति अब्ज आहे (WHO, 2003), आणि USA मध्ये पिण्याच्या पाण्याची मर्यादा प्रति अब्ज 6 भाग आहे. जरी तोंडावाटे घेतल्यास अँटीमोनी ट्रायऑक्साइड कमी विषारीपणाचे असले तरी, त्याची उपस्थिती अजूनही चिंताजनक आहे. स्विस सार्वजनिक आरोग्य फेडरल कार्यालय पीईटी आणि काचेच्या बाटलीतील पाण्याची तुलना करून अँटीमोनी स्थलांतराचे प्रमाण तपासले: पीईटी बाटल्यांमधील पाण्याची अँटीमोनी सांद्रता जास्त होती, परंतु तरीही परवानगी दिलेल्या कमाल एकाग्रतेपेक्षा खूपच कमी होती. स्विस फेडरल ऑफिस ऑफ पब्लिक हेल्थने असा निष्कर्ष काढला की पीईटीमधून थोड्या प्रमाणात अँटीमोनी बाटलीबंद पाण्यात स्थलांतरित होते, परंतु परिणामी कमी एकाग्रतेचा आरोग्य धोका नगण्य आहे (1%सहन करण्यायोग्य दररोज सेवनद्वारे निर्धारित कोण). नंतरच्या (2006) परंतु अधिक व्यापकपणे प्रसिद्ध झालेल्या अभ्यासात PET बाटल्यांमध्ये पाण्यामध्ये समान प्रमाणात अँटीमोनी आढळून आले. WHO ने पिण्याच्या पाण्यात अँटीमोनीसाठी जोखीम मूल्यांकन प्रकाशित केले आहे.

फ्रूट ज्यूस कॉन्सन्ट्रेट्स (ज्यासाठी कोणतीही मार्गदर्शक तत्त्वे स्थापित केलेली नाहीत), तथापि, यूके मधील पीईटीमध्ये उत्पादित आणि बाटलीमध्ये 44.7 µg/L पर्यंत अँटीमोनी असल्याचे आढळले, जे साठी EU मर्यादेपेक्षा जास्त आहे नळाचे पाणी 5 µg/L.

बायोडिग्रेडेशन

नोकार्डिया एस्टरेज एन्झाइमसह पीईटी खराब करू शकते.

जपानी शास्त्रज्ञांनी एक जीवाणू वेगळा केला आहे इडिओनेला सकाईनेसिस ज्यामध्ये दोन एंजाइम असतात जे PET चे लहान तुकडे करू शकतात जे जीवाणू पचवू शकतात. ची एक वसाहत I. sakaiensis सुमारे सहा आठवड्यांत प्लास्टिक फिल्मचे विघटन करू शकते.

सुरक्षितता

मध्ये प्रकाशित भाष्य पर्यावरणीय आरोग्य परिप्रेक्ष्य एप्रिल 2010 मध्ये सुचवले की पीईटी कदाचित उत्पन्न देईल अंतःस्रावी विघटन करणारे सामान्य वापराच्या अटींनुसार आणि या विषयावर शिफारस केलेले संशोधन. प्रस्तावित यंत्रणेमध्ये लीचिंगचा समावेश आहे phthalates तसेच leaching of प्रतिजैविकता. मध्ये प्रकाशित लेख जर्नल ऑफ एन्व्हायर्नमेंटल मॉनिटरिंग एप्रिल 2012 मध्ये की सुरमा एकाग्रता निष्कर्ष काढला विआयनीकृत पाणी PET बाटल्यांमध्ये साठवलेल्या EU च्या स्वीकार्य मर्यादेतच राहतात जरी ते 60 °C (140 °F) पर्यंत तापमानात थोडक्‍यात साठवले गेले, तर बाटलीबंद सामग्री (पाणी किंवा शीतपेये) कधीकधी खोलीत एक वर्षापेक्षा कमी स्टोरेजनंतर EU मर्यादा ओलांडू शकते. तापमान

बाटली प्रक्रिया उपकरणे

पीईटी बाटल्यांसाठी दोन मूलभूत मोल्डिंग पद्धती आहेत, एक-चरण आणि दोन-चरण. द्वि-चरण मोल्डिंगमध्ये, दोन स्वतंत्र मशीन वापरल्या जातात. पहिले मशीन इंजेक्शन प्रीफॉर्मला मोल्ड करते, जे टेस्ट ट्यूबसारखे दिसते, बाटली-कॅपचे धागे आधीच जागी मोल्ड केलेले असतात. ट्यूबचा मुख्य भाग लक्षणीयरीत्या जाड आहे, कारण दुसऱ्या चरणात ते त्याच्या अंतिम आकारात फुगवले जाईल. स्ट्रेच ब्लो मोल्डिंग.

दुस-या टप्प्यात, प्रीफॉर्म्स वेगाने गरम केले जातात आणि नंतर बाटलीच्या अंतिम आकारात तयार करण्यासाठी दोन-भागांच्या साच्यामध्ये फुगवले जातात. प्रीफॉर्म्स (फुगलेल्या बाटल्या) आता मजबूत आणि अद्वितीय कंटेनर म्हणून देखील वापरल्या जातात; नॉव्हेल्टी कँडी व्यतिरिक्त, काही रेड क्रॉस चॅप्टर्स इमर्जन्सी रिस्पॉन्सर्ससाठी वैद्यकीय इतिहास संग्रहित करण्यासाठी घरमालकांना वायल ऑफ लाइफ प्रोग्रामचा भाग म्हणून वितरित करतात. प्रीफॉर्म्सचा आणखी एक वाढता वापर म्हणजे बाह्य क्रियाकलाप जिओकॅचिंगमधील कंटेनर.

वन-स्टेप मशिन्समध्ये, कच्च्या मालापासून ते तयार कंटेनरपर्यंतची संपूर्ण प्रक्रिया एका मशीनमध्ये केली जाते, ज्यामुळे ते विशेषत: नॉन-स्टँडर्ड आकार (कस्टम मोल्डिंग), जार, सपाट अंडाकृती, फ्लास्क आकार इत्यादी मोल्डिंगसाठी योग्य बनते. त्याची सर्वात मोठी गुणवत्ता आहे. अंतराळातील घट, उत्पादन हाताळणी आणि ऊर्जा, आणि द्वि-चरण प्रणालीद्वारे साध्य करण्यापेक्षा कितीतरी जास्त दृश्य गुणवत्ता.

पॉलिस्टर रिसायकलिंग उद्योग

2016 मध्ये, असा अंदाज होता की दरवर्षी 56 दशलक्ष टन पीईटी तयार होते.

जरी बहुतेक थर्मोप्लास्टिक्स, तत्त्वतः, पुनर्नवीनीकरण केले जाऊ शकतात, पीईटी बाटली पुनर्वापर रेझिनचे उच्च मूल्य आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे पाणी आणि कार्बोनेटेड शीतपेय बाटलीसाठी पीईटीचा जवळजवळ अनन्य वापर यामुळे हे इतर अनेक प्लास्टिक अनुप्रयोगांपेक्षा अधिक व्यावहारिक आहे. पीईटीकडे ए राळ ओळख कोड 1 पैकी पुनर्नवीनीकरण केलेल्या पीईटीसाठी मुख्य उपयोग म्हणजे पॉलिस्टर फायबर, strapping, आणि गैर-खाद्य कंटेनर.

PET च्या पुनर्वापरक्षमतेमुळे आणि सापेक्ष विपुलतेमुळे उपभोक्ता नंतरचा कचरा बाटल्यांच्या स्वरूपात, पीईटी कार्पेट फायबर म्हणून झपाट्याने बाजारपेठेतील हिस्सा मिळवत आहे. मोहॉक इंडस्ट्रीज 1999 मध्ये everSTRAND रिलीझ केले, 100% पोस्ट-ग्राहक पुनर्नवीनीकरण सामग्री पीईटी फायबर. तेव्हापासून, कार्पेट फायबरमध्ये 17 अब्जाहून अधिक बाटल्यांचा पुनर्वापर केला गेला आहे. Pharr Yarns, Looptex, Dobbs Mills, आणि Berkshire Flooring सह असंख्य कार्पेट उत्पादकांना पुरवठादार, BCF (बल्क सतत फिलामेंट) पीईटी कार्पेट फायबर तयार करते ज्यामध्ये किमान 25% पोस्ट-ग्राहक पुनर्नवीनीकरण सामग्री असते.

पीईटी, अनेक प्लास्टिकप्रमाणे, थर्मल विल्हेवाटीसाठी देखील एक उत्कृष्ट उमेदवार आहे (उष्मायन), कारण ते कार्बन, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनचे बनलेले आहे, केवळ उत्प्रेरक घटकांच्या प्रमाणात (परंतु सल्फर नाही). पीईटीमध्ये मऊ कोळशाची ऊर्जा सामग्री आहे.

पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट किंवा पीईटी किंवा पॉलिस्टरचा पुनर्वापर करताना, सर्वसाधारणपणे दोन मार्गांमध्ये फरक करणे आवश्यक आहे:

1. रासायनिक पुनर्वापर करून प्रारंभिक कच्च्या मालाचे शुद्धीकरण केले जाते टेरेफॅथेलिक acidसिड (PTA) किंवा डायमिथाइल टेरेफ्थालेट (डीएमटी) आणि इथिलीन ग्लायकॉल (EG) जेथे पॉलिमर रचना पूर्णपणे नष्ट झाली आहे, किंवा प्रक्रियेत मध्यवर्ती सारखे bis(2-हायड्रॉक्सीथिल) टेरेफ्थालेट
2. यांत्रिक रीसायकलिंग जेथे मूळ पॉलिमर गुणधर्म राखले जात आहेत किंवा पुनर्रचना केली जात आहे.

PET चे रासायनिक पुनर्वापर केवळ 50,000 टन/वर्षाहून अधिक क्षमतेच्या उच्च क्षमतेच्या पुनर्वापराच्या ओळी लागू केल्यास किफायतशीर होईल. अशा रेषा केवळ मोठ्या पॉलिस्टर उत्पादकांच्या उत्पादन साइटवरच दिसू शकतात. अशा रासायनिक पुनर्वापराचे संयंत्र स्थापन करण्यासाठी औद्योगिक परिमाणाचे अनेक प्रयत्न यापूर्वीही करण्यात आले आहेत परंतु त्यात फारसे यश आले नाही. जपानमधील आश्वासक रासायनिक पुनर्वापरालाही आतापर्यंत औद्योगिक प्रगती झालेली नाही. याची दोन कारणे आहेत: प्रथम, एकाच जागेवर एवढ्या मोठ्या प्रमाणात कचऱ्याच्या बाटल्यांचा सातत्यपूर्ण आणि सतत वापर करण्यात अडचण, आणि दुसऱ्यांदा, गोळा केलेल्या बाटल्यांच्या किमती आणि किमतीतील अस्थिरता. उदाहरणार्थ, 2000 आणि 2008 च्या दरम्यान बाटल्यांच्या किमती सुमारे 50 युरो/टन वरून 500 मध्ये 2008 युरो/टन पर्यंत वाढल्या.

यांत्रिक रीसायकलिंग किंवा पीईटीचे पॉलिमरिक अवस्थेतील थेट अभिसरण आज बहुतेक विविध प्रकारांमध्ये चालवले जाते. या प्रकारच्या प्रक्रिया लहान आणि मध्यम आकाराच्या उद्योगांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहेत. 5000-20,000 टन/वर्षाच्या मर्यादेत रोपांच्या क्षमतेसह किंमत-कार्यक्षमता आधीच प्राप्त केली जाऊ शकते. या प्रकरणात, सामग्रीच्या अभिसरणात जवळजवळ सर्व प्रकारचे पुनर्नवीनीकरण-साहित्य अभिप्राय आज शक्य आहेत. या वैविध्यपूर्ण पुनर्वापर प्रक्रियांवर यापुढे तपशीलवार चर्चा केली जाईल.

याशिवाय रासायनिक दूषित पदार्थ आणि निकृष्ट दर्जा प्रथम प्रक्रिया आणि वापरादरम्यान तयार केलेली उत्पादने, यांत्रिक अशुद्धता पुनर्वापराच्या प्रवाहात गुणवत्ता घसरणाऱ्या अशुद्धतेचा मुख्य भाग दर्शवितात. पुनर्नवीनीकरण केलेल्या सामग्रीचा उत्पादन प्रक्रियेत वाढत्या प्रमाणात परिचय होत आहे, जे मूळतः केवळ नवीन सामग्रीसाठी डिझाइन केलेले होते. म्हणून, उच्च दर्जाच्या पुनर्नवीनीकरण केलेल्या पॉलिस्टरसाठी कार्यक्षम वर्गीकरण, पृथक्करण आणि साफसफाईची प्रक्रिया सर्वात महत्त्वाची बनते.

पॉलिस्टर रिसायकलिंग उद्योगाबद्दल बोलत असताना, आम्ही प्रामुख्याने पीईटी बाटल्यांच्या पुनर्वापरावर लक्ष केंद्रित करत आहोत, ज्या दरम्यान पाणी, कार्बोनेटेड शीतपेये, ज्यूस, बिअर, सॉस, डिटर्जंट्स, घरगुती रसायने इत्यादी सर्व प्रकारच्या द्रव पॅकेजिंगसाठी वापरल्या जातात. आकार आणि सुसंगततेमुळे बाटल्यांमध्ये फरक करणे सोपे आहे आणि कचरा प्लास्टिकच्या प्रवाहांपासून स्वयंचलित किंवा हाताने वर्गीकरण प्रक्रियेद्वारे वेगळे केले जाते. स्थापित पॉलिस्टर पुनर्वापर उद्योगात तीन प्रमुख विभाग आहेत:

• पीईटी बाटली संकलन आणि कचरा वेगळे करणे: कचरा रसद
• स्वच्छ बाटलीच्या फ्लेक्सचे उत्पादन: फ्लेक्स उत्पादन
• पीईटी फ्लेक्सचे अंतिम उत्पादनांमध्ये रूपांतर: फ्लेक प्रक्रिया

पहिल्या विभागातील मध्यवर्ती उत्पादन 90% पेक्षा जास्त पीईटी सामग्रीसह बाटलीतील कचरा आहे. सर्वात सामान्य व्यापार प्रकार म्हणजे गाठी, परंतु विटांनी बांधलेल्या किंवा अगदी सैल, प्री-कट बाटल्या बाजारात सामान्य आहेत. दुसऱ्या विभागात, गोळा केलेल्या बाटल्या स्वच्छ पीईटी बॉटल फ्लेक्समध्ये रूपांतरित केल्या जातात. आवश्यक अंतिम फ्लेक गुणवत्तेनुसार ही पायरी कमी-अधिक गुंतागुंतीची आणि गुंतागुंतीची असू शकते. तिसर्‍या चरणादरम्यान, पीईटी बाटलीच्या फ्लेक्सवर पुढील प्रक्रियेसाठी आणि अभियांत्रिकी प्लॅस्टिकसाठी फिल्म, बाटल्या, फायबर, फिलामेंट, स्ट्रॅपिंग किंवा पेलेट्स सारख्या मध्यवर्ती उत्पादनांवर प्रक्रिया केली जाते.

या बाह्य (पोस्ट-कंझ्युमर) पॉलिस्टर बाटलीच्या पुनर्वापराच्या व्यतिरिक्त, अनेक अंतर्गत (प्री-ग्राहक) पुनर्वापर प्रक्रिया अस्तित्वात आहेत, जेथे वाया गेलेली पॉलिमर सामग्री उत्पादन साइटमधून मुक्त बाजारपेठेत जात नाही आणि त्याऐवजी त्याच उत्पादन सर्किटमध्ये पुन्हा वापरली जाते. अशाप्रकारे, फायबर कचरा थेट फायबर तयार करण्यासाठी पुन्हा वापरला जातो, प्रीफॉर्म कचरा थेट प्रीफॉर्म तयार करण्यासाठी पुन्हा वापरला जातो आणि फिल्म तयार करण्यासाठी फिल्म कचरा थेट पुन्हा वापरला जातो.

पीईटी बाटली पुनर्वापर

शुद्धीकरण आणि निर्जंतुकीकरण

कोणत्याही रिसायकलिंग संकल्पनेचे यश हे प्रक्रियेदरम्यान योग्य ठिकाणी आणि आवश्यक किंवा इच्छित प्रमाणात शुद्धीकरण आणि निर्जंतुकीकरणाच्या कार्यक्षमतेमध्ये लपलेले असते.

सर्वसाधारणपणे, खालील गोष्टी लागू होतात: प्रक्रियेत परदेशी पदार्थ जितक्या लवकर काढून टाकले जातील आणि हे जितके अधिक काळजीपूर्वक केले जाईल तितकी प्रक्रिया अधिक कार्यक्षम होईल.

उंच प्लॅस्टिकायझर PET चे तापमान 280 °C (536 °F) च्या श्रेणीत असणे हे कारण आहे की जवळजवळ सर्व सामान्य सेंद्रिय अशुद्धी जसे की पीव्हीसी, पीएलए, पॉलीओलेफिन, रासायनिक लाकूड-लगदा आणि कागदाचे तंतू, पॉलीव्हिनिल एसीटेट, वितळणारे चिकट, रंग देणारे घटक, साखर, आणि प्रथिने अवशेषांचे रंगीत डिग्रेडेशन उत्पादनांमध्ये रूपांतर होते जे त्यांच्या बदल्यात, रिऍक्टिव डिग्रेडेशन उत्पादनांमध्ये सोडू शकतात. त्यानंतर, पॉलिमर साखळीतील दोषांची संख्या लक्षणीय वाढते. अशुद्धतेचे कण आकाराचे वितरण खूप विस्तृत आहे, 60-1000 µm मोठे कण—जे उघड्या डोळ्यांनी दृश्यमान असतात आणि फिल्टर करणे सोपे असते—कमी वाईटाचे प्रतिनिधित्व करतात, कारण त्यांची एकूण पृष्ठभाग तुलनेने लहान असते आणि त्यामुळे ऱ्हास गती कमी असते. सूक्ष्म कणांचा प्रभाव, जे - कारण ते पुष्कळ आहेत - पॉलिमरमधील दोषांची वारंवारता वाढवते, तुलनेने जास्त आहे.

“डोळ्याला जे दिसत नाही त्याबद्दल हृदय शोक करू शकत नाही” हे ब्रीदवाक्य अनेक पुनर्वापर प्रक्रियांमध्ये अत्यंत महत्त्वाचे मानले जाते. त्यामुळे, कार्यक्षम वर्गीकरणाव्यतिरिक्त, वितळलेल्या गाळण्याच्या प्रक्रियेद्वारे दृश्यमान अशुद्धता कण काढून टाकणे या प्रकरणात एक विशिष्ट भूमिका बजावते.

सर्वसाधारणपणे, कोणीही असे म्हणू शकतो की गोळा केलेल्या बाटल्यांमधून पीईटी बाटलीचे फ्लेक्स बनवण्याच्या प्रक्रिया तितक्याच बहुमुखी आहेत कारण वेगवेगळ्या कचरा प्रवाह त्यांच्या रचना आणि गुणवत्तेत भिन्न आहेत. तंत्रज्ञानाच्या दृष्टीकोनातून ते करण्याचा एकच मार्ग नाही. दरम्यान, अशा अनेक अभियांत्रिकी कंपन्या आहेत ज्या फ्लेक उत्पादन प्लांट आणि घटक ऑफर करत आहेत आणि एक किंवा इतर प्लांट डिझाइनसाठी निर्णय घेणे कठीण आहे. तरीही, अशा प्रक्रिया आहेत ज्या यापैकी बहुतेक तत्त्वे सामायिक करत आहेत. इनपुट सामग्रीची रचना आणि अशुद्धता पातळी यावर अवलंबून, सामान्य खालील प्रक्रिया चरण लागू केले जातात.

1. गठ्ठा उघडणे, ब्रिकेट उघडणे
2. वेगवेगळ्या रंगांसाठी वर्गीकरण आणि निवड, परदेशी पॉलिमर विशेषतः पीव्हीसी, परदेशी पदार्थ, फिल्म, कागद, काच, वाळू, माती, दगड आणि धातू काढून टाकणे
3. कट न करता प्री-वॉशिंग
4. खडबडीत कटिंग कोरडे किंवा प्री-वॉशिंगसाठी एकत्र
5. दगड, काच आणि धातू काढणे
6. फिल्म, कागद आणि लेबले काढण्यासाठी एअर सिफ्टिंग
7. पीसणे, कोरडे आणि / किंवा ओले
8. घनतेच्या फरकाने कमी घनतेचे पॉलिमर (कप) काढून टाकणे
9. हॉट-वॉश
10. कॉस्टिक वॉश, आणि पृष्ठभाग खोदणे, आंतरिक चिकटपणा आणि निर्जंतुकीकरण राखणे
11. रिन्सिंग
12. स्वच्छ पाणी rinsing
13. वाळविणे
14. फ्लेक्सचे एअर-सिफ्टिंग
15. स्वयंचलित फ्लेक वर्गीकरण
16. वॉटर सर्किट आणि वॉटर ट्रीटमेंट तंत्रज्ञान
17. फ्लेक गुणवत्ता नियंत्रण

अशुद्धता आणि भौतिक दोष

पॉलिमरिक मटेरिअलमध्ये जमा होणाऱ्या संभाव्य अशुद्धता आणि भौतिक दोषांची संख्या कायमस्वरूपी वाढत आहे—प्रक्रिया करताना तसेच पॉलिमर वापरताना—वाढत्या सेवा जीवनकाळ, वाढणारे अंतिम अनुप्रयोग आणि पुनरावृत्ती पुनरावृत्ती लक्षात घेऊन. जोपर्यंत पुनर्नवीनीकरण केलेल्या पीईटी बाटल्यांचा संबंध आहे, नमूद केलेल्या दोषांचे खालील गटांमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते:

1. रिऍक्टिव्ह पॉलिस्टर OH- किंवा COOH- एंड ग्रुप्सचे रूपांतर मृत किंवा नॉन-रिअॅक्टिव्ह एंड ग्रुप्समध्ये होते, उदा. निर्जलीकरण किंवा टेरेफ्थालेट ऍसिडच्या डीकार्बोक्झिलेशनद्वारे विनाइल एस्टर एंड ग्रुप्सची निर्मिती, मोनो-फंक्शनल डिग्रेडेशनसह OH- किंवा COOH- एंड ग्रुप्सची प्रतिक्रिया. मोनो-कार्बोनिक ऍसिड किंवा अल्कोहोल सारखी उत्पादने. परिणाम म्हणजे री-पॉलीकॉन्डेन्सेशन किंवा री-एसएसपी दरम्यान प्रतिक्रियाशीलता कमी करणे आणि आण्विक वजन वितरण विस्तृत करणे.
2. थर्मल आणि ऑक्सिडेटिव्ह डिग्रेडेशनद्वारे तयार केलेल्या COOH शेवटच्या गटांच्या दिशेने अंतिम गटाचे प्रमाण बदलते. परिणाम म्हणजे प्रतिक्रियाशीलता कमी होणे आणि आर्द्रतेच्या उपस्थितीत थर्मल उपचारादरम्यान ऍसिड ऑटोकॅटॅलिटिक विघटन वाढणे.
3. पॉलीफंक्शनल मॅक्रोमोलेक्यूल्सची संख्या वाढते. जेल आणि लांब-साखळीच्या शाखा दोषांचे संचय.
4. नॉनपॉलिमर-समान सेंद्रिय आणि अजैविक परदेशी पदार्थांची संख्या, एकाग्रता आणि विविधता वाढत आहे. प्रत्येक नवीन थर्मल स्ट्रेससह, सेंद्रिय परदेशी पदार्थ विघटनाने प्रतिक्रिया देतील. यामुळे पुढील ऱ्हास-समर्थन करणारे पदार्थ आणि रंग देणारे पदार्थ यांची मुक्तता होत आहे.
5. हायड्रॉक्साईड आणि पेरोक्साइड गट हवा (ऑक्सिजन) आणि आर्द्रतेच्या उपस्थितीत पॉलिस्टरपासून बनवलेल्या उत्पादनांच्या पृष्ठभागावर तयार होतात. ही प्रक्रिया अतिनील किरणांद्वारे गतिमान होते. उलट उपचार प्रक्रियेदरम्यान, हायड्रो पेरोक्साइड हे ऑक्सिजन रॅडिकल्सचे स्त्रोत आहेत, जे ऑक्सिडेटिव्ह डिग्रेडेशनचे स्त्रोत आहेत. हायड्रो पेरोक्साईड्सचा नाश हा पहिल्या थर्मल उपचारापूर्वी किंवा प्लास्टीलायझेशनच्या दरम्यान होतो आणि त्याला अँटिऑक्सिडंट्स सारख्या योग्य अॅडिटीव्हद्वारे समर्थित केले जाऊ शकते.

वर नमूद केलेले रासायनिक दोष आणि अशुद्धता विचारात घेऊन, प्रत्येक पुनर्वापर चक्रादरम्यान खालील पॉलिमर वैशिष्ट्यांमध्ये सतत बदल केले जातात, जे रासायनिक आणि भौतिक प्रयोगशाळेच्या विश्लेषणाद्वारे शोधता येतात.

विशेषतः:

• COOH एंड-ग्रुपची वाढ
• रंग संख्या वाढ b
• धुके वाढणे (पारदर्शक उत्पादने)
• ऑलिगोमर सामग्रीमध्ये वाढ
• फिल्टरिबिलिटीमध्ये घट
• एसीटाल्डीहाइड, फॉर्मल्डिहाइड सारख्या उप-उत्पादनांच्या सामग्रीमध्ये वाढ
• काढण्यायोग्य परदेशी दूषित पदार्थांची वाढ
• रंगात घट एल
• ची घट आंतरिक चिकटपणा किंवा डायनॅमिक व्हिस्कोसिटी
• क्रिस्टलायझेशन तापमानात घट आणि क्रिस्टलायझेशन गती वाढणे
• यांत्रिक गुणधर्म कमी होणे जसे की तन्य शक्ती, ब्रेकच्या वेळी वाढवणे किंवा लवचिक मापांक
• आण्विक वजन वितरणाचे विस्तारीकरण

पीईटी-बाटल्यांचे पुनर्वापर ही एक औद्योगिक मानक प्रक्रिया आहे जी विविध अभियांत्रिकी कंपन्यांद्वारे ऑफर केली जाते.

पुनर्नवीनीकरण केलेल्या पॉलिस्टरसाठी प्रक्रिया उदाहरणे

पॉलिस्टरसह पुनर्वापर प्रक्रिया प्राथमिक गोळ्या किंवा वितळण्यावर आधारित उत्पादन प्रक्रियेइतकीच वैविध्यपूर्ण आहे. पुनर्नवीनीकरण केलेल्या सामग्रीच्या शुद्धतेवर अवलंबून, पॉलिस्टरचा वापर आज बहुतेक पॉलिस्टर उत्पादन प्रक्रियेत व्हर्जिन पॉलिमरसह मिश्रित किंवा 100% पुनर्नवीनीकरण पॉलिमर म्हणून केला जाऊ शकतो. काही अपवाद जसे की कमी जाडीची BOPET-फिल्म, विशेष ऍप्लिकेशन्स जसे की ऑप्टिकल फिल्म किंवा यार्नद्वारे FDY-> 6000 m/min वेगाने स्पिनिंग, मायक्रोफिलामेंट्स आणि मायक्रो-फायबर्स केवळ व्हर्जिन पॉलिस्टरपासून तयार केले जातात.

बाटलीच्या फ्लेक्सचे साधे री-पेलेटाइझिंग

या प्रक्रियेमध्ये बाटलीतील कचऱ्याचे फ्लेक्समध्ये रूपांतर करणे, फ्लेक्स वाळवणे आणि स्फटिक करणे, प्लास्टीलाइझिंग आणि फिल्टर करणे तसेच पेलेटाइज करणे यांचा समावेश होतो. उत्पादन हे 0.55-0.7 dℓ/g च्या श्रेणीतील आंतरिक स्निग्धतेचे एक आकारहीन री-ग्रेन्युलेट आहे, जे पीईटी फ्लेक्सचे पूर्व-कोरडे कसे पूर्ण झाले यावर अवलंबून असते.

विशेष वैशिष्ट्य म्हणजे: एसीटाल्डिहाइड आणि ऑलिगोमर्स खालच्या स्तरावर गोळ्यांमध्ये असतात; चिकटपणा कसा तरी कमी केला जातो, गोळ्या अनाकार असतात आणि पुढील प्रक्रियेपूर्वी स्फटिक आणि वाळवाव्या लागतात.

यावर प्रक्रिया करत आहे:

• साठी A-PET चित्रपट थर्मोफॉर्मिंग
• पीईटी व्हर्जिन उत्पादनाची भर
• BoPET पॅकेजिंग फिल्म
• पीईटी बाटली राळ एसएसपी द्वारे
• कार्पेट यार्न
• अभियांत्रिकी प्लास्टिक
• फिलामेंट्स
• न विणलेले
• पॅकेजिंग पट्टे
• स्टेपल फायबर.

री-पेलेटायझिंग मार्ग निवडणे म्हणजे अतिरिक्त रूपांतरण प्रक्रिया असणे, जी एका बाजूला ऊर्जा-केंद्रित आणि खर्चिक आहे आणि थर्मल विनाशास कारणीभूत आहे. दुसऱ्या बाजूला, पेलेटिझिंग पायरी खालील फायदे प्रदान करत आहे:

• गहन वितळणे गाळण्याची प्रक्रिया किंवा पध्दती
• इंटरमीडिएट गुणवत्ता नियंत्रण
• additives द्वारे सुधारणा
• उत्पादनाची निवड आणि गुणवत्तेनुसार वेगळे करणे
• प्रक्रिया लवचिकता वाढली
• गुणवत्ता एकरूपीकरण.

बाटल्यांसाठी (बाटली ते बाटली) आणि ए-पीईटीसाठी पीईटी-पेलेट्स किंवा फ्लेक्सचे उत्पादन

ही प्रक्रिया, तत्त्वतः, वर वर्णन केलेल्या प्रक्रियेसारखीच आहे; तथापि, तयार केलेले पेलेट्स थेट (सतत किंवा सतत) क्रिस्टलाइज केले जातात आणि नंतर टंबलिंग ड्रायर किंवा उभ्या ट्यूब रिअॅक्टरमध्ये सॉलिड-स्टेट पॉलीकॉन्डेन्सेशन (एसएसपी) च्या अधीन असतात. या प्रक्रियेदरम्यान, 0.80–0.085 dℓ/g ची संबंधित आंतरिक स्निग्धता पुन्हा तयार केली जाते आणि त्याच वेळी, एसीटाल्डिहाइड सामग्री < 1 ppm पर्यंत कमी केली जाते.

युरोप आणि यूएसए मधील काही मशीन उत्पादक आणि लाइन बिल्डर्स स्वतंत्र पुनर्वापर प्रक्रिया ऑफर करण्यासाठी प्रयत्न करतात हे तथ्य, उदा. तथाकथित बाटली-टू-बाटली (बी-2-बी) प्रक्रिया, जसे की बीपीईटी, स्टारलिंगर, URRC किंवा BÜHLER, सामान्यत: आवश्यक उत्खनन अवशेषांच्या "अस्तित्वाचा" पुरावा सादर करणे आणि FDA नुसार तथाकथित आव्हान चाचणी लागू करून मॉडेल दूषित पदार्थ काढून टाकण्याचे उद्दिष्ट ठेवते, जी उपचारित पॉलिस्टरच्या वापरासाठी आवश्यक आहे. अन्न क्षेत्र. या प्रक्रियेच्या मंजुरीशिवाय, तरीही अशा प्रक्रियेच्या कोणत्याही वापरकर्त्याने त्याच्या प्रक्रियेसाठी स्वत: तयार केलेल्या कच्च्या मालासाठी FDA-मर्यादा सतत तपासणे आवश्यक आहे.

बाटलीच्या फ्लेक्सचे थेट रूपांतरण

खर्च वाचवण्यासाठी, स्पिनिंग मिल्स, स्ट्रॅपिंग मिल्स किंवा कास्ट फिल्म मिल्स सारख्या पॉलिस्टर इंटरमीडिएट उत्पादकांची वाढती संख्या, पीईटी-फ्लेक्सच्या थेट वापरावर, वापरलेल्या बाटल्यांवर उपचार करण्यापासून, वाढत्या प्रमाणात उत्पादन करण्याच्या दृष्टिकोनातून काम करत आहेत. पॉलिस्टर इंटरमीडिएट्सची संख्या. आवश्यक स्निग्धता समायोजित करण्यासाठी, फ्लेक्स प्रभावीपणे वाळवण्याव्यतिरिक्त, शक्यतो स्निग्धता पुनर्रचना करणे देखील आवश्यक आहे. polycondensation वितळण्याच्या टप्प्यात किंवा फ्लेक्सचे सॉलिड-स्टेट पॉलीकॉन्डेन्सेशन. नवीनतम पीईटी फ्लेक रूपांतरण प्रक्रिया ट्विन स्क्रू एक्सट्रूडर, मल्टी-स्क्रू एक्स्ट्रूडर किंवा मल्टी-रोटेशन सिस्टम आणि ओलावा काढून टाकण्यासाठी आणि फ्लेक प्री-ड्रायिंग टाळण्यासाठी योगायोगाने व्हॅक्यूम डिगॅसिंग लागू करत आहेत. या प्रक्रियांमुळे हायड्रोलिसिसमुळे मोठ्या प्रमाणात स्निग्धता कमी झाल्याशिवाय न वाळलेल्या पीईटी फ्लेक्सचे रूपांतर होऊ शकते.

पीईटी बॉटल फ्लेक्सच्या वापरासंदर्भात, सुमारे 70% मुख्य भाग तंतू आणि फिलामेंटमध्ये रूपांतरित केला जातो. स्पिनिंग प्रक्रियेमध्ये बाटलीच्या फ्लेक्ससारख्या थेट दुय्यम सामग्रीचा वापर करताना, प्राप्त करण्यासाठी काही प्रक्रिया तत्त्वे आहेत.

POY च्या निर्मितीसाठी हाय-स्पीड स्पिनिंग प्रक्रियेसाठी सामान्यतः 0.62-0.64 dℓ/g ची स्निग्धता आवश्यक असते. बाटलीच्या फ्लेक्सपासून सुरुवात करून, कोरडेपणाच्या प्रमाणात चिकटपणा सेट केला जाऊ शकतो. TiO चा अतिरिक्त वापर₂ पूर्ण कंटाळवाणा किंवा अर्ध कंटाळवाणा यार्नसाठी आवश्यक आहे. स्पिनरेट्सचे संरक्षण करण्यासाठी, कोणत्याही परिस्थितीत वितळण्याचे कार्यक्षम गाळणे आवश्यक आहे. काही काळासाठी, 100% रीसायकलिंग पॉलिस्टरपासून बनवलेल्या POY चे प्रमाण कमी आहे कारण या प्रक्रियेसाठी स्पिनिंग मेल्टची उच्च शुद्धता आवश्यक आहे. बहुतेक वेळा, व्हर्जिन आणि पुनर्नवीनीकरण केलेल्या गोळ्यांचे मिश्रण वापरले जाते.

स्टेपल फायबर्स आंतरिक स्निग्धता श्रेणीमध्ये कातले जातात जे काहीसे कमी असतात आणि ते 0.58 आणि 0.62 dℓ/g दरम्यान असावेत. या प्रकरणात देखील, व्हॅक्यूम एक्सट्रूजनच्या बाबतीत आवश्यक स्निग्धता कोरडे किंवा व्हॅक्यूम समायोजनाद्वारे समायोजित केली जाऊ शकते. चिकटपणा समायोजित करण्यासाठी, तथापि, साखळी लांबी सुधारक सारखे इथिलीन ग्लायकॉल or डायथिलीन ग्लायकोल देखील वापरले जाऊ शकते.

स्पिनिंग नॉन-विणलेले - कापड वापरासाठी बारीक टायटर फील्डमध्ये तसेच मूलभूत साहित्य म्हणून जड स्पिनिंग नॉन विणलेले, उदा. छतावरील आवरणांसाठी किंवा रस्त्याच्या बांधकामासाठी - बाटलीच्या फ्लेक्स स्पिनिंगद्वारे तयार केले जाऊ शकते. स्पिनिंग स्निग्धता पुन्हा 0.58-0.65 dℓ/g च्या मर्यादेत आहे.

पुनर्नवीनीकरण केलेल्या साहित्याचा वापर केला जातो अशा वाढत्या आवडीचे एक क्षेत्र म्हणजे उच्च-निश्चितता पॅकेजिंग पट्टे आणि मोनोफिलामेंट्सचे उत्पादन. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, प्रारंभिक कच्चा माल हा मुख्यतः उच्च आंतरिक चिकटपणाचा पुनर्वापर केलेला माल असतो. नंतर मेल्ट स्पिनिंग प्रक्रियेत हाय-टेनसिटी पॅकेजिंग पट्टे तसेच मोनोफिलामेंट तयार केले जातात.

मोनोमर्ससाठी पुनर्वापर

पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट घटक मोनोमर्स प्राप्त करण्यासाठी डिपॉलिमराइज केले जाऊ शकते. शुद्धीकरणानंतर, मोनोमर्सचा वापर नवीन पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेट तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. पॉलीथिलीन टेरेफ्थालेटमधील एस्टर बॉण्ड्स हायड्रोलिसिस किंवा ट्रान्सस्टरिफिकेशनद्वारे क्लीव्ह केले जाऊ शकतात. प्रतिक्रिया फक्त वापरलेल्यांच्या उलट आहेत उत्पादनात.

आंशिक ग्लायकोलिसिस

आंशिक ग्लायकोलिसिस (इथिलीन ग्लायकोलसह ट्रान्सस्टरिफिकेशन) कठोर पॉलिमरचे शॉर्ट-चेन ऑलिगोमरमध्ये रूपांतरित करते जे कमी तापमानात वितळले जाऊ शकते. एकदा अशुद्धतेपासून मुक्त झाल्यानंतर, ऑलिगोमर पॉलिमरायझेशनसाठी उत्पादन प्रक्रियेत परत दिले जाऊ शकतात.

लाइनवर तयार केलेल्या बाटलीच्या गोळ्यांची गुणवत्ता राखून 10-25% बाटली फ्लेक्स खायला घालणे हे कार्य समाविष्ट आहे. हे उद्दिष्ट पीईटी बाटलीच्या फ्लेक्सचे निकृष्टीकरण करून सोडवले जाते—आधीपासूनच त्यांच्या पहिल्या प्लास्टीलायझेशनच्या वेळी, जे एकल- किंवा मल्टी-स्क्रू एक्स्ट्रूडरमध्ये केले जाऊ शकते—इथिलीन ग्लायकोल आणि थोड्या प्रमाणात जोडून सुमारे 0.30 dℓ/g च्या आंतरिक चिकटपणावर. कमी-स्निग्धता वितळलेल्या प्रवाहाला थेट प्लास्टीलायझेशन नंतर कार्यक्षम गाळण्याची प्रक्रिया करून. शिवाय, तापमान सर्वात कमी संभाव्य मर्यादेपर्यंत आणले जाते. याव्यतिरिक्त, प्रक्रियेच्या या मार्गाने, प्लास्टीझिंग करताना थेट संबंधित पी-स्टेबलायझर जोडून हायड्रो पेरोक्साइड्सचे रासायनिक विघटन होण्याची शक्यता आहे. हायड्रो पेरोक्साईड गटांचा नाश इतर प्रक्रियांसह, फ्लेक उपचाराच्या शेवटच्या टप्प्यात, उदाहरणार्थ एच जोडून केला जातो.₃PO₃. अंशतः ग्लायकोलायझ्ड आणि बारीक फिल्टर केलेले पुनर्नवीनीकरण सामग्री सतत एस्टेरिफिकेशन किंवा प्रीपोलीकॉन्डेन्सेशन रिअॅक्टरला दिले जाते, कच्च्या मालाच्या डोसची मात्रा त्यानुसार समायोजित केली जात आहे.

एकूण ग्लायकोलिसिस, मिथेनोलिसिस आणि हायड्रोलिसिस

पॉलिस्टर कचर्‍यावर संपूर्ण ग्लायकोलिसिसच्या माध्यमातून पॉलिस्टर पूर्णपणे रूपांतरित करणे bis(2-हायड्रॉक्सीथिल) टेरेफ्थालेट (C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओह)₂). हे कंपाऊंड व्हॅक्यूम डिस्टिलेशनद्वारे शुद्ध केले जाते आणि पॉलिस्टर उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या मध्यवर्तीपैकी एक आहे. सहभागी प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

[(CO)C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओ)]_n + n उच्च₂CH₂ओह → n C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओह)₂

हा पुनर्वापराचा मार्ग प्रायोगिक उत्पादन म्हणून जपानमध्ये औद्योगिक स्तरावर कार्यान्वित केला गेला आहे.

एकूण ग्लायकोलिसिस प्रमाणेच, मिथेनोलिसिस पॉलिस्टरचे रुपांतर करते डायमिथाइल टेरेफ्थालेट, जे फिल्टर आणि व्हॅक्यूम डिस्टिल्ड केले जाऊ शकते:

[(CO)C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओ)]_n + 2n CH₃ओह → n C₆H₄(सीओ₂CH₃)₂

आज उद्योगात मिथेनोलिसिस क्वचितच केले जाते कारण डायमिथाइल टेरेफथॅलेटवर आधारित पॉलिस्टरचे उत्पादन कमालीचे कमी झाले आहे आणि अनेक डायमिथाइल टेरेफथालेट उत्पादक गायब झाले आहेत.

तसेच वरीलप्रमाणे, पॉलीथिलीन टेरेफ्थॅलेटचे टेरेफ्थालिक ऍसिडमध्ये हायड्रोलायझेशन केले जाऊ शकते आणि इथिलीन ग्लायकॉल उच्च तापमान आणि दबावाखाली. परिणामी क्रूड टेरेफ्थालिक ऍसिड द्वारे शुद्ध केले जाऊ शकते recrystalization री-पॉलिमरायझेशनसाठी योग्य सामग्री मिळवण्यासाठी:

[(CO)C₆H₄(सीओ₂CH₂CH₂ओ)]_n + 2n H₂ओ n C₆H₄(सीओ₂H)₂ + n उच्च₂CH₂OH

या पद्धतीचे अद्याप व्यापारीकरण झालेले दिसत नाही.